昆明某项目配建小学结构设计

2021-08-07李跃华徐国芳李进荣

山西建筑 2021年16期

李跃华徐国芳李进荣

(昆明理工泛亚设计集团有限公司，云南昆明 650041)

1 工程概况

本项目位于昆明市五华区，为某楼盘代建小学项目。项目由教学主楼，风雨操场，阶梯教室三个结构单体组成。教学主楼1层～4层为教室、教师办公室，平面右下角为行政办公室、会议接待室。房屋建筑高度为17.20 m，层高为4.5 m+3.9 m+3.9 m+3.9 m。项目局部设地下1层停车库。教学主楼采用钢筋混凝土框架—剪力墙结构，其余单体采用框架结构。采用钢筋混凝土现浇楼盖。本项目教学主楼采用隔震设计，隔震垫设于-2.20 m标高；基础采用静压预应力管桩基础，桩型为PHC500-AB(100),桩长为24 m～30 m，建筑剖面图如图1所示，项目鸟瞰图如图2所示。

2 上部结构设计

2.1 结构布置

教学主楼采用带隔震的框架剪力墙结构，由于考虑立面及建筑功能需要，未能设抗震缝，形成一个长174 m，宽108 m单体结构,结构平面呈分叉型。主要框架柱断面为600×600，框架梁断面为300×800，剪力墙厚为250 mm。竖向构件混凝土强度等级为C40～C35，梁板为C35～C30，隔震垫采用LNR600-Ⅱ～LNR800-Ⅱ，LRB600-Ⅱ～LRB800-Ⅱ。各层平面如图3～图7所示。

2.2 整体和局部计算分析

本工程结构整体计算采用YJK1.9.3软件，隔震分析采用Etabs软件进行分析计算。

针对教学主楼形体复杂，在整体考虑建筑位移角、位移比及规定水平力下框架柱地震倾覆力矩均满足规范要求前提下，对整个建筑分块计算，使各分块位移角、位移比及规定水平力下框架柱地震倾覆力矩也同时满足规范要求，并对梁、柱、墙身承载力设计考虑整体与分块包络设计。分区如图8所示。

2.3 薄弱部位及关键构件设计

由于建筑平面不规则且局部位置由于建筑功能限制，存在以下薄弱部位：

1)中间连廊连接各个教室分肢，连廊楼板的完整性是整个结构单体成立的关键所在，故对连廊位置楼板进行设防地震和罕遇地震的楼板应力分析，并对中间连廊区域楼板按如下性能目标设计：a.设防地震下，楼板拉应力小于Ftk；b.罕遇地震下，楼板拉力不大于钢筋抗拉强度标准值×钢筋面积，保证楼板不被拉断。为满足楼板性能化目标要求，加强楼板板厚为300 mm，楼板最小配筋率不小于0.3%。楼板应力分布如图9，图10所示。

从中震下楼板应力图可以看出，除柱子周边楼板外，中震下大部分楼板拉应力均小于其混凝土抗拉强度标准值，对柱子周边楼板应力超过混凝土抗拉强度标准值的位置附加钢筋网片。

根据大震下楼板拉应力进行楼板配筋设计，要求楼板较窄处楼板拉力值不大于设置的钢筋面积总和与钢筋抗拉强度标准值的乘积值，保证楼板在大震下不被拉断，能否形成一块完整的楼板，使结构能成为一个整体，保证大震不倒的设防目标。

2)连廊位置为单跨结构，存在跃层柱，在对楼板加强的同时，要求中震下跃层柱、连廊框架柱满足抗剪抗弯弹性，框架梁不屈服，连廊部位框架梁柱抗震等级提高为一级，提高连廊框架的抗震承载力。

3)教学主楼隔震层地库部分层高为3.6 m，其余层高为2.2 m，隔震层支墩处在不同标高，为减小不等高隔震支墩带来的不利影响，采取以下措施：a.调整隔震层上支墩高度尽量一致；b.在支墩高度变化处框架梁设置加腋；c.在隔震层高侧设置300厚底板，进行加腋，保证基础水平地震力能有效传递至周边基础，如图11所示。